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1、引言
　　在一般的異步交流電動(dòng)機傳動(dòng)中，電動(dòng)機大都處于電動(dòng)狀態(tài)，電動(dòng)機需要向電網(wǎng)吸收能量，但是由于負載的不同，在有些負載需要電動(dòng)機快速制動(dòng)，或者負載具有一定的位置勢能時(shí)，異步電動(dòng)機就有可能處于發(fā)電狀態(tài)。如果電動(dòng)機直接接到電網(wǎng)時(shí)，電機發(fā)出的電向電網(wǎng)回饋，但是這樣對電網(wǎng)有較大的影響，如果電機由變頻器拖動(dòng)時(shí)，由于變頻器有中間儲能環(huán)節，其儲能是有限的，故電機發(fā)電狀態(tài)時(shí)對變頻器有較大的威脅。變頻器在處理電機的再生發(fā)電時(shí)，有多種制動(dòng)方法，如能耗制動(dòng)、儲能制動(dòng)、回饋制動(dòng)等。對能耗制動(dòng)方法，電機發(fā)出的電會(huì )白白的浪費，同時(shí)能耗電阻會(huì )經(jīng)常損壞；儲能制動(dòng)方法中儲能也是有限的，同樣對變頻器有威脅，能量回饋是處理再生發(fā)電的好方法，又是制動(dòng)的好方法。它保證了變頻器的安全、節約了能量、同時(shí)增強了電機的制動(dòng)功能。本文將對能量回饋的技術(shù)問(wèn)題作一些討論。
2、簡(jiǎn)單的實(shí)施方案
　　系統結構如下圖1所示，由LC濾波、逆變塊A、母線(xiàn)電容C、逆變塊B和逆變塊A的控制系統組成。
　　電機一般工作在電動(dòng)狀態(tài)下，逆變塊A作為整流用，在發(fā)電狀態(tài)下，作為逆變回饋用，電機發(fā)電時(shí)，通過(guò)逆變塊B中IGBT反并聯(lián)的二極管整流，整流電壓加在母線(xiàn)電容C上，如果發(fā)電功率較大時(shí)，母線(xiàn)電壓就會(huì )上升，直接威脅到整個(gè)系統的安全，這樣就需要啟動(dòng)逆變塊A將多余的能量經(jīng)過(guò)電感電容回饋到電網(wǎng)。電感將承受直流母線(xiàn)電壓和電網(wǎng)線(xiàn)電壓的差值，同時(shí)電感將緩沖諧波的無(wú)功功率。

　　要完成回饋制動(dòng)，需要完成三方面的工作：1）檢測電壓何時(shí)開(kāi)始回饋；2）保持回饋制動(dòng)時(shí)與電網(wǎng)同頻同相；3）回饋制動(dòng)時(shí)限制回饋電流的大小。
2.1 電壓的檢測
　　在電壓檢測中，主要檢測直流母線(xiàn)電壓和電網(wǎng)電壓，檢測電網(wǎng)電壓時(shí)，一般需要考慮電網(wǎng)的波動(dòng)，根據變頻器的中間環(huán)節所能承受的直流電壓，再利用回饋制動(dòng)時(shí)，電網(wǎng)允許向上波動(dòng)+20%，由此在直流電壓檢測時(shí)，在電壓值為（1.2*√2）倍的電網(wǎng)線(xiàn)電壓有效值時(shí)可以啟動(dòng)逆變塊A工作，進(jìn)入回饋制動(dòng)狀態(tài)。

2.2 電網(wǎng)頻率和相位檢測
　　在回饋制動(dòng)中，是否有效地回饋能量，關(guān)鍵是保證與電網(wǎng)同頻、同相，并且回饋時(shí)要保證電網(wǎng)輸出正電壓時(shí)，輸出負電流。其次，在回饋時(shí)要盡量選取電網(wǎng)線(xiàn)電壓的高電壓段，如圖2所示，這樣當回饋電流一定時(shí)可以獲得較大的能量回饋功率。

　　設定逆變塊A中的功率器件的開(kāi)關(guān)狀態(tài)要求與電網(wǎng)同步，同步信號如圖2中（B）所示，下面是一種簡(jiǎn)單的同步信號控制方式，可以簡(jiǎn)單的得到V1-V6的同步方波脈沖。

2.3 回饋電流的控制
　　在回饋制動(dòng)中，合理的控制回饋電流大小也是至關(guān)重要，回饋電流的大小必須滿(mǎn)足能量回饋功率的要求，如果系統回饋功率小于電機在發(fā)電狀態(tài)時(shí)的輸出功率，在變頻器的直流母線(xiàn)上電壓就會(huì )繼續升高。由于電網(wǎng)電壓是一定的，系統回饋功率的大小是由回饋電流的大小決定的。另外回饋電流的大小必須控制在所使用的IGBT的額定范圍內。
　　回饋制動(dòng)時(shí)，回饋電流變化速度較快，就需要采用有效的控制方式，一般采用滯環(huán)電流比較法控制，見(jiàn)如下框圖4所示：

3、工程應用
　　我們利用這種回饋制動(dòng)方法在新疆瑪納斯縣永安煤業(yè)有限公司安裝了一臺380V75KW提升負載的變頻器，從現場(chǎng)應用看：
　　回饋制動(dòng)時(shí)可達到40A左右的電流，變頻器采用滯環(huán)電流比較法回饋制動(dòng)的方式，母線(xiàn)電壓比設定的基準電壓高出多少即回饋多少，當高于645V時(shí)啟動(dòng)回饋制動(dòng)，讓能量回饋到電網(wǎng)從而保證了變頻器安全工作。通過(guò)檢測母線(xiàn)電壓，看不到有較大的電壓波動(dòng)。回饋到電網(wǎng)波形比較好，采用適當的LC濾波后，對電網(wǎng)基本造成不了污染，濾波效果較好。節能效果也明顯，與工頻比較，綜合節電率約在30%左右。75KW的提升機用變頻后可直接采用普通的鼠籠式電機拖動(dòng)，可以平滑的進(jìn)行調速，而可以不用繞線(xiàn)式電機，同時(shí)鼠籠式電機價(jià)格要比繞線(xiàn)式電機便宜1/3左右，因此可降低用戶(hù)的投資費用，維護起來(lái)也比較方便。采用變頻調速后，甩掉了原工頻用的速度段切換交流接觸器及調速電阻，使工人的操作環(huán)境大為改善，調速平滑，減輕了對電網(wǎng)及換擋的沖擊，電流變化平穩，這是原工頻狀態(tài)所無(wú)法比擬的。
4、結束語(yǔ)
　　變頻器如果所驅動(dòng)的是提升機類(lèi)負載，變頻器應具備多種制動(dòng)手段，回饋制動(dòng)是重要的一種。我公司生產(chǎn)的風(fēng)光牌提升機專(zhuān)用變頻器上成功地應用了回饋制動(dòng)，取得了很好的效果。回饋能量的波形必須好，回饋相位必須準確，否則回饋會(huì )對電網(wǎng)造成沖擊，技術(shù)關(guān)鍵在于此。